Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi sản xuất tại Việt Nam

Chia sẻ: Codon_05 Codon_05 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

181
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi sản xuất tại Việt Nam với mục đích phân tích và đánh giá mức độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi lắp ráp sản xuất trong nước. Đề ra những giải pháp hợp lý để nâng cao độ êm dịu trên các dòng xe khách nói chung được sản xuất bởi các doanh nghiệp trong nước.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi sản xuất tại Việt Nam

1 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Công trình ñược hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BÙI QUỐC VĨNH Người hướng dẫn khoa học: TS. Phan Minh Đức NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CỦA Ô TÔ KHÁCH 29 CHỖ NGỒI SẢN XUẤT TẠI Phản biện 1: TS. Nguyễn Hoàng Việt VIỆT NAM Phản biện 2: TS. Hồ Sĩ Xuân Diệu Chuyên ngành : KỸ THUẬT Ô TÔ - MÁY KÉO Mã số : 60-52-35 Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 11 năm 2011. TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng - Năm 2011 - Trung tâm học liệu, Đại học Đà Nẵng
3 4 MỞ ĐỞU giao thông, ñịa hình của Việt Nam, nó sẽ phá hoại ñường bộ cũng như về tính an toàn ñối với người sử dụng. Chính vì vậy, học viên 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI chọn ñề tài “Nghiên cứu ñánh giá ñộ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ Hòa cùng sự phát triển của ñất nước trong nền kinh tế hội nhập, ngồi sản xuất tại Việt Nam” làm ñề tài nghiên cứu mong muốn có thể kinh tế phát triển nhu cầu về sử dụng ô tô ñể ñi lại và vận chuyển ñóng góp một phần nhỏ bé ñể hoàn thiện hơn của chủng loại ô tô này. hàng hoá ngày càng tăng ñây chính là lý do làm cho thị trường ô tô 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. nói chung tăng trưởng mạnh trong những năm qua. Bên cạnh ñó, theo Mục ñích nghiên cứu của ñề tài là phân tích và ñánh giá mức ñộ Nghị ñịnh số 23/2004/NĐ-CP quy ñịnh niên hạn sử dụng của ô tô tải êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi lắp ráp sản xuất trong nước. Đề ra và ô tô chở người ngày 13/1/2004 [14], nhằm ñổi mới phương tiện những giải pháp hợp lý ñể nâng cao ñộ êm dịu trên các dòng xe phục vụ chuyên chở hành khách liên tỉnh và trong thành phố. Quyết khách nói chung ñược sản xuất bởi các doanh nghiệp trong nước. ñịnh số 177/2004/QĐ-TTg về việc phê duyệt quy hoạch phát triển 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU. nghành công nghiệp ô tô Việt Nam ñến năm 2010, tầm nhìn ñến năm 2020 [15]. Trong phạm vi giới hạn về thời gian, nguồn lực và yêu cầu của luận văn Thạc sỹ, ñề tài nghiên cứu như sau: Ô tô khách tại các thành phố hiện nay có nhu cầu rất lớn ñặc biệt là tại các thành phố lớn. Đến nay cả nước hiện có trên mười doanh - Đối tượng nghiên cứu nghiệp sản xuất và lắp ráp ô tô lớn. Ngày nay thực hiện chương trình Nghiên cứu hệ thống treo trên ô tô khách sản xuất ở Việt Nam. nội ñịa hóa của nghành công nghiệp ô tô thì việc chế tạo các phụ kiện - Phạm vi nghiên cứu trong nước như: săm, lốp, ắc quy, ghế ngồi, dây ñiện, khung vỏ, dầm Chỉ giới hạn ở ô tô khách 29 chỗ ngồi Hyundai County do công ty cầu…là cần thiết và cũng ñã có một số công ty ñã bắt tay vào sản Trường Hải sản xuất. xuất như: Xí nghiệp Tư doanh Xuân Kiên (Vinaxuki), Toyota Việt Nam và Công ty Trường Hải (Thaco) nhằm làm tăng tỷ lệ nội ñịa hoá 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU sản phẩm lên 40% năm 2009, hướng ñến mục tiêu phấn ñấu xuất Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu lý thuyết. Các chỉ khẩu ô tô và phụ tùng ñạt 5 ÷ 10% giá trị tổng sản lượng của ngành tiêu ñánh giá ñộ êm dịu của ô tô ñược xác ñịnh bằng chương trình vào năm 2010 và nâng dần giá trị kim ngạch xuất khẩu trong giai máy tính. Những số liệu cần thiết ñể tính toán ñược ño ñạc và tính từ ñoạn tiếp theo. thực tế như: Quá trình sản xuất ô tô của nước ta như vậy chắc chắn sẽ không -Các thông số cần ño ñạc và tính toán của ô tô là: ñồng bộ trong tổng thành, trong khi cơ sở hạ tầng của nước ta có quy + Khối lượng treo và không ñược treo. mô ñường còn nhỏ hẹp, tỷ lệ ñường ñất còn rất lớn, tỷ lệ ñường nhựa, + Độ cứng của nhíp và của lốp xe. bê tông xi măng hóa chưa cao, chất lượng ñường còn kém…Vì thế + Hệ số cản giảm chấn. cần phải có biện pháp kiểm tra lại chất lượng sản phẩm sau khi lắp ráp theo ñúng thực tế sử dụng trong nước nhằm ñịnh hướng lâu dài - Các thông số cần ño ñạc của ñường: cho nền công nghiệp ô tô nước ta. Được lấy từ thực tế loại ñường bê tông nhựa ở Việt Nam, ñiển Thay thế ô tô quá niên hạn bằng ô tô mới và nâng cao tỷ lệ nội ñịa hình trên tuyến ñường Quốc lộ 1A ñoạn Hà Nội - Lạng Sơn. hóa là sự cần thiết ñể xây dựng ñược nền công nghiệp sản xuất ô tô 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Việt Nam phát triển trong tương lai. Tuy nhiên, nếu chất lượng các - Đánh giá ñược ñộ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi Hyundai loại xe thay thế này không ñảm bảo, không phù hợp với ñiều kiện County, nêu ra các nhân tố ảnh hưởng ñến tính êm dịu của ô tô.
5 6 - Góp phần hoàn thiện công tác thiết kế và sản xuất ô tô khách nói Tùy theo mức ñộ phức tạp vận hành chuyên môn hóa mà nghành chung ở Việt Nam. công nghiệp lắp ráp ô tô tồn tại những hình thức sau: - Làm tài liệu tham khảo cho việc giảng dạy ñể phục vụ các sinh Phương thức lắp ráp dạng CBU: viên chuyên ngành ô tô. Phương thức lắp ráp dạng SKD: 6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Phương thức lắp ráp dạng CKD. Luận văn gồm các phần như sau: • Dạng CKD1: Mở ñầu • Dạng CKD2: Chương 1: Tổng quan Phương pháp lắp ráp dạng IDK: Giới thiệu về tình hình sản xuất ô tô của Việt Nam trong những • Dạng IKD1 năm gần ñây. Sơ lược về các hướng nghiên cứu dao ñộng trên ô tô. • Dạng IKD2 Chương 2: Mô hình dao ñộng và phương trình toán học hệ dao • Dạng IKD3 ñộng ô tô 1.2. Các hướng nghiên cứu dao ñộng trên ô tô Chương này giới thiệu các mô hình nghiên cứu dao ñộng trên ô tô 1.2.1. Các hướng nghiên cứu trong nước và ñưa ra cách lập hệ phương trình dao dao ñộng của ô tô. Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam ñang trong quá trình hình thành Chương 3: Xây dựng chương trình tính toán dao ñộng ô tô và phát triển dần trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn hàng ñầu Chọn ngôn ngữ lập trình và cách xây dựng chương trình ñể giải của ñất nước. Từ những thực tế ñó, cũng ñã có một số ñề tài thuộc bài toán dao ñộng. Đưa ra kết quả tính toán như: Gia tốc của chuyển chuyên ngành ô tô ñề cập ñến vấn ñề dao ñộng của ô tô như: Luận án dịch thân xe trong mặt phẳng dọc và ngang, ñặc tính biên ñộ tần số tiến sỹ của tác giả Lưu Văn Tuấn ñã ñề ra mục tiêu nâng cao ñộ êm của các cầu xe. dịu cho xe khách Ba Đình ñóng trên cơ sở IFA, trong luận án này tác giả ñã chú ý mô tả thuộc tính ñàn hồi giữa khung và vỏ là kết cấu ñặc Chương 4: Đánh giá kết quả và giải pháp nâng cao ñộ êm dịu trưng của xe ca: xe ca có kết cấu khung - vỏ chịu lực. Luận án tiến sỹ Đánh giá kết quả êm dịu của ô tô Hyundai County và ñưa ra các của tác giả Võ Văn Hường “Nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát biện pháp tăng tính êm dịu của ô tô này. dao ñộng ôtô tải nhiều cầu”. Tác giả ñã nghiên cứu sâu về lập mô Kết luận và hướng phát triển của ñề tài. hình dao ñộng không gian cho xe tải có yếu tố dao ñộng ngang, khung xoắn chịu lực, thanh ổn ñịnh, có hệ thống treo có ñặc tính phi tuyến, hàm kích ñộng riêng rẽ và tổng hợp. Báo cáo của tác giả Đào Chương 1. TỔNG QUAN Mạnh Hùng [5] ñã xây dựng ñã xây dựng mô hình xác ñịnh lực ñộng 1.1. Tình hình sản xuất ô tô khách ở Việt Nam và biên dạng mặt ñường ñến tải trọng tác dụng lên ô tô tị quốc lộ 1A Hiện nay, nền công nghiệp ô tô Việt Nam cơ bản gồm có ba ñọan Hà Nội - Lạng Sơn. thành phần: 1.2.2. Nghiên cứu về dao ñộng của ô tô trên thế giới - Các công ty liên doanh ô tô. Lần ñầu tiên vào năm 1970 Mitschke ñã tập trung vào tác phẩm - Các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô phát triển trên cơ sở nổi tiếng "Dynamik der Kraftfahrzeuge" tập hợp tất cả các công trình các công ty cơ khí quốc doanh. nghiên cứu trước ñó, bao gồm 200 trích dẫn. Nội dung chính là - Các doanh nghiệp tư nhân. nghiên cứu dao ñộng xe con với mô hình là 1/4 xe. Sau ñó, tác giả ñề
7 8 cập chỉ tiêu ñánh giá dao ñộng ôtô, cách tiếp cận mang tính cổ ñiển. 1.3.2. Ảnh hưởng của dao ñộng ñối với cơ thể con người Những năm sau này, 1980, Werner Schiehlen trình bày phương pháp Dao ñộng mặc dù có cường ñộ trung bình, nhưng thời giatác ñộng hệ nhiều vật. Ngoài ra, máy tính cũng phát triển và các thuộc tính của kéo dài cũng ảnh hưởng nghiêm trọng ñến cơ thể nếu tần số dao ñộng cụm như hệ treo, bánh xe cũng ñược nghiên cứu sâu hơn tuy nhiên không phù hợp. Nhiều thí nghiệm ñã cho thấy dao ñộng với tần số từ các nghiên cứu ñó vẫn tập trung chủ yếu vào xe con. Ngày nay trên 3÷5Hz sẽ gây ra các phản ứng ở cơ quan tiền ñình, những rối loạn thế giới các nghiên cứu về dao ñộng của ô tô ñã ñi nghiên cứu sâu liên quan ñến sự lưu thông máu, gây choáng. Dao ñộng từ 3÷5Hz ñến rộng hơn ñó là tập trung nghiên cứu dao ñộng ô tô trong tổng thể hệ 11Hz gây rối loạn ở ñường tai trong, ảnh hưởng ñến dạ dầy, gan, thống “Đường – Xe - Người”: Lúcio F.S. Patrício và các ñồng nghiệp ruột. Dao ñộng với tần số 11÷45Hz làm giảm thị lực, gây buồn nôn. (2006) ñã nghiên cứu mô hình dao ñộng không gian và Anil 1.3.3. Những ảnh hưởng về sự tiện nghi Shirahatt (2008) nghiên cứu dao mô hình dao ñộng không gian có xét ảnh hưởng ñến ghế ngồi. G. Genta và L. Morello [22] ñã nghiên cứu Người ta ñã thiết lập ñược mối quan hệ giữa tính tiện nghi và biên về các chỉ tiêu ñánh giá ñộ êm dịu và các thông số ảnh hưởng ñến ñộ ñộ dao ñộng: biên ñộ tăng sẽ tăng sự khó chịu theo tỷ thuận. Tần số êm dịu thông qua ñặc tính tần số biên ñộ. dao ñộng ảnh hưởng trực tiếp ñến mức ñộ tiện nghi, ở tần số 1÷2Hz, là tần số ñi bộ, con người không cảm thấy khó chịu. Khi tăng tần số 1.3. Dao ñộng ô tô và sự ảnh hưởng ñến con người lên một ít, do ảnh hưởng của cộng hưởng có thể làm tăng nhanh sự 1.3.1. Cơ chế tác ñộng của dao ñộng lên cơ thể con người khó chịu. Ô tô và các phương tiện vận tải nói chung khi hoạt ñộng sẽ 1.3.4. Những bệnh do dao ñộng “say sóng” sinh ra các dao ñộng, các dao ñộng này tác ñộng trực tiếp lên con Sự dao ñộng ở những tần số khoảng 0,1Hz hoặc thấp hơn, thường người ngồi trên nó. Những dao ñộng này dưới dạng sóng cơ học ñược thấy trong giao thông vận tải có thể gây ra chứng say sóng truyền trực tiếp lên con người làm cho cả cơ thể hoặc từng bộ phận (kinetosis). Nó dẫn ñến sự buồn nôn, sự choáng váng, nôn ra và có của cơ thể dao ñộng theo. thể ảnh hưởng ñến khả năng ñiều khiển an toàn của người lái. Anh Các thí nghiệm ñã chứng tỏ hưởng này này lớn nhất ở vùng tần số 0,125 ÷ 0,25Hz, giảm dần khi con người có thể xem như một hệ tăng tần số và ít khi xuất hiện say sóng ở tần số trên 0,5Hz. thống cơ học ñàn hồi có tần số dao 1.4. Các chỉ tiêu ñánh giá ñộ êm dịu chuyển ñộng ñộng riêng từ 3÷30Hz và có khả 1.4.1. Chỉ tiêu về tần số dao ñộng năng hấp thụ những dao ñộng có tần số ñến 8000Hz [20]. Khi chịu Tần số dao ñộng là chỉ tiêu ñầu tiên ñể ñánh giá ñộ êm dịu chuyển lực kích thích các bộ phận của cơ ñộng của ô tô. Giá trị cho phép tần số dao ñộng ñược xác ñịnh theo thể người sẽ thực hiện các chuyển tần số dao ñộng của người ñi bộ. ñộng tương ñối với nhau. Khi ngồi Đối với xe khách: trên ô tô, phần mông trực tiếp tiếp f = 1÷1,5Hz (n = 60 ÷ 90 lần/phút) (1.1) xúc với ghế ngồi, các phần còn lại 1.4.2. Chỉ tiêu về gia tốc và vận tốc dao ñộng của cơ thể (tay, chân, lưng, bụng, 1.4.3. Chỉ tiêu về công suất dao ñộng ngực, cổ, ñầu…) nối với mông Hình 1.1- Tần số dao ñộng 1.4.4. Chỉ tiêu về công suất dao ñộng bằng các bộ phận như cơ, gân, dây riêng của các bộ phận trên cơ 1.4.5. Chỉ tiêu về ñộ bám của bánh xe và mặt ñường chằng, … 1.4.6. Chỉ tiêu về gia tốc dao ñộng ngưưi.
9 10 Xác ñịnh dựa trên cơ sở trị số của bình phương trung bình của gia 2.1.2. Phần không ñược treo tốc heo phương X, Y, Z ñược tính: 2.1.3. Hệ thống treo Z&&c < 2, 5(m.s −2 ); Y&&c < 0, 7(m.s −2 ); X&&c < 1, 0(m.s −2 ) (1.8) 2.1.3.1. Khối lượng ñược treo M Số liệu trên dùng ñể ñánh giá ñộ êm dịu chuyển ñộng của ô tô vì 2.1.3.2. Khối lượng không ñược treo m nó dựa trên số liệu thống kê. 2.2. Các mô hình dao ñộng của ô tô 2 cầu 1.4.7. Chỉ tiêu về trị số hiệu quả của gia tốc (bình phương trung 2.2.1. Mô hình dao ñộng 1/4 xe bình của gia tốc dao ñộng ar.m.s). 2.2.2. Mô hình phẳng dao ñộng dọc của ô tô • Trị số hiệu quả ñược ñánh giá như sau: 2.2.3. Mô hình phẳng dao ñộng ngang của ô tô 1 ••2 •• T 2.2.4. Mô hình dao ñộng không gian của ô tô T →∞ T ∫ Z hq = lim Z (t ).dt (1.10) 0 2.2.5. Mô hình không gian kể ñến ảnh hưởng của ghế ngồi 2.3. Các thông số của ô tô khảo sát - Nếu là dao ñộng ñiều hòa thì Z&&hq ñược xác ñịnh như sau: 2.3.1. Bố trí chung và thông số kỹ thuật của ô tô Hyundai County •• •• Z max •• Z hq = ≈ 0.707. Z max (1.11) 2 Với Z&&max là biên ñộ của gia tốc dao ñộng. Nếu gia tốc dao ñộng có dáng ñiệu bất kỳ (hình 1.2) .. Diện tích gạch trên ñồ thị - Zhq (1.12) Hình 2.4- Ô tô Hyundai County theo thiết kế T 2.3.2. Cấu tạo của nhíp Với T là tổng thời gian dao ñộng. 2.3.3. Đặc tính của treo - giảm chấn Kết luận: Sau khi tìm hiểu các quan ñiểm khác nhau khi ñánh giá về dao ñộng, Luận văn sử dụng chỉ tiêu ñể ñánh giá dao ñộng trên ô 2.3.4. Các thông số tính toán tô khách ñang khảo sát là dựa trên trị số của gia tốc dao ñộng (1.8) và 2.3.4.1. Độ cứng của nhíp và ñộ cản giảm chấn ở cầu trước trị số hiệu quả của gia tốc (bình phương trung bình của gia tốc dao a. Độ cứng của nhíp: ñộng ar.m.s) (1.11), (1.12). - Tính ñộ cứng của nhíp theo [2] công thức sau: 6.E.α Chương 2. MÔ HÌNH DAO ĐỘNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH Cn = n (2.1) TOÁN HỌC HỆ DAO ĐỘNG Ô TÔ ∑ ak +1 (Yk − Yk +1 ) k =1 2.1. Các thông số tương ñương của hệ dao ñộng Kết cấu hệ dao ñộng ôtô gồm bốn phần chính: Số lượng lá nhíp: 6; bề rộng lá nhíp: b = 70mm; bề dày: 2.1.1. Phần ñược treo h =10mm; chiều dài các lá nhíp:1200; 1200; 1020; 600; 300; 100mm.
11 12 Theo (2.1) ñộ cứng của nhíp trước khi tính C2t = 158796 (N/m); Độ cản giảm chấn K2t= 3323 (N.s/m). 2.4.1. Mấp mô mặt ñường có dạng hàm ñiều hòa 2.3.4.2. Độ cứng của nhíp và ñộ cản giảm chấn ở cầu sau 2.4.2. Mấp mô mặt ñường có dạng bất kỳ Số lượng lá nhíp: 7; bề rộng lá nhíp: b = 70mm; bề dày: 2.4.3. Phương pháp ño ghi biên dạng mặt ñường htb = 10mm; chiều dài các lá nhíp:1350; 1350; 1140; 980; 740; 540; 2.5. Phương trình vi phân của hệ dao ñộng trong mô hình phẳng 350 mm 2.5.1. Hàm kích thích từ mặt ñường Theo (2.1) ñộ cứng của nhíp sau khi tính C2s = 1274 (N/cm) = 2.5.1.1. Dạng hàm ngẫu nhiên 127460 (N/m); Độ cản giảm chấn K2s= 2667 (N.s/m). 2.5.1.2. Dạng hàm ñiều hòa dạng hình sin 2.3.4.3. Độ võng tĩnh và ñộng 2.5.2. Mô hình phẳng dao ñộng ½ xe theo phương dọc (0X) - Ở cầu trước có: m2t =2215Kg; C2t = 1304(N/cm)→ ftt= 8,5cm - Ở cầu sau có: m2s =3580Kg; C2s = 1233(N/cm)→ fts = 14,5 cm Chuyển dịch Z - Độ võng ñộng: ϕ + Ở cầu trước fñ=0,75.ftt=6.4cm + Ở cầu sau fñ=0,75.fts=10,67cm 2.3.4.4. Độ cứng của lốp xe a b C1t= Pressure*F +3,45 (kG/mm) (2.5) 2 Pressure: Là áp suất trong của lốp (N/m ) SS - F ñược xác ñịnh như sau: q0 S N * AR (2.6) F = 0, 00028 * (1, 03 − 0, 004 * AR ) * S N * ( + DR ) Hình 2.15- Mô hình tính toán dao ñộng xe 50 Hyundai County C1t = 59.0709(kG/mm)= 590709 (N/m) Theo [7] ta dùng phương trình Lagrăng loại II ñể thiết lập hệ C1s=2*C1t=2*590709=1181419(N/m) phương trình dao ñộng theo phương dọc thân xe. 2.4. Thông số của mặt ñường  m2 Z&& + ( K 2t + K 2 s ).Z&& − ( K 2t .a + K 2 s .b).ϕ& − K 2t .Z&1t − K 2 s .Z&1s + (C2t + C2 s ).Z −   −(C2t .a − C2 s .b).ϕ − C2t .Z1t − C2 s .Z1s = 0  J .ϕ&& − ( K .a − K .b).Z& + ( K .a 2 + K .b2 ).ϕ& + a.K .Z& − b.K .Z& + (C .b − C .a).Z +  y 2t 2s 2t 2s 2t 1t 2s 1s 2s 2t  +(C2t .a 2 + C2 s .b 2 ).ϕ + a.C2t .Z1t − b.C2 s .Z1s = 0 (2.17)   m1t Z&&1t − K 2t Z& + a.K 2t .ϕ& + ( K1t + K 2t ).Z&1t − C2t .Z + a.C2t .ϕ + (C1t + C2t ).Z1t =  = C q& + K .q  1t 1 1t 1  m1s Z&&1s − K 2 s Z& − b.K 2t .ϕ& + ( K1s + K 2 s ).Z&1s − C2 s .Z − b.C2 s .ϕ + (C1s + C2 s ).Z1s =   = C1s .q&2 + K1s .q2 Hình 2.12- Mấp mô biên dạng ñường quốc lộ 1A 2.5.3. Mô hình phẳng dao ñộng ½ xe theo phương ngang (0Y)- Hà Nội – Lạng Sơn của Km1 Hình 2.16.
13 14 phương pháp số tác giả vận dụng phương pháp tích phân trực tiếp ñể giải từ các ma trận ñã xây dựng 3.1.3. Thuật toán Hình 1.15- Mô hình dao ñộng ngang của xe Hyundai County Theo [7] ta dùng phương trình Lagrăng loại II ñể thiết lập hệ phương trình dao ñộng theo phương ngang ta có ñược hệ phương trình sau :  •• • • m2 .Z2 + K2 .Z2 - K2 .Z1 + C2 .Z2 - Z1.C2 = 0  •• • • (2.23) Jx2 .ψ 2 + K2ψ .ψ 2 - K2ψ .ψ1 +C2ψ .ψ 2 − C2ψ .ψ1 = 0  •• • • m1.Z1 - K2 .Z2 + K2 .Z1 − C2 .Z2 + Z1.C2 + Z1.C1 = qz .C1  J .ψ•• -K .ψ• + K .ψ• - C .ψ +C .ψ + C .ψ = C .q  x1 1 2ψ 2 2ψ 1 2ψ 2 2ψ 1 1ψ 1 1ψ ψ 2.5.4. Hệ phương trình dao ñộng ngang của cầu xe •• • • m 1 . Z 1 + K 2 . Z 2 + K 2 . Z 1 + (C 2 + C 1 ).Z 1 = q z .C 1 •• • (2.31) J x 1 .ψ 1 + K 2ψ .ψ 1 + (C 2 ψ + C 1ψ .) ψ 1 = C 1ψ .q ψ Chương 3. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG Ô TÔ 3.1. Ngôn ngữ lập trình và nội dung chương trình 3.1.1. Ngôn ngữ lập trình 3.1.2. Phương pháp giải bài toán dao ñộng Hệ phương trình vi phân mô tả các hệ dao ñộng nhiều bậc tự do là một hệ phương trình vi phân có bậc cao, khi tiến hành giải bằng
15 16 3.1.4. Tính ñúng ñắn của chương trình 3355 3.1.4.1. Đối với chương trình dao ñộng theo phương dọc Trọng lượng treo khi không tải (m2k) KG 1775 1580 Hệ thống treo và lốp Khoảng cách tâm hai mõ nhíp mm 1220 1350 Số lá nhíp lá 6 7 Chiều rộng các lá nhíp mm 70 70 Chiều dày trung bình các lá nhíp mm 10 10 Độ cứng của nhíp N/m 158796 127460 Hình 3.1- Gia tốc chuyển dịch dọc thân xe khi q0=0 Độ cứng của lốp N/m 590709 1181419 3.1.4.2. Đối với chương trình dao ñộng theo phương ngang Độ cản của giảm chấn N.s/m 2667 3323 3.2. Tính toán dao ñộng ô tô với kết cấu nguyên thủy Mô men quán tính JX1 = 0,2.m1.b12 KG.m2 218 233 3.2.1. Thông số tính toán Mô men quán tính JX2 = 0,2.m2k.b22 KG.m2 170 265 Bảng 3.1- Thông số tính toán xe Hyundai County khi không tải BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN Mô men quán tính JX2 = 0,2.m2.b22 KG.m2 320 600 khi toàn tải Thông số Cầu Cầu Mô men quán tính JY = 0,2.m2k.L2 Đơn vị Thông số về trọng lượng trước sau KG.m2 13767 khi không tải 6670 Mô men quán tính JY = 0,2.m2.L2 Trọng lượng toàn bộ thiết kế M1 KG KG.m2 27645 khi có tải 2570 4100 Khoảng cánh giữa hai bánh b1 m 1,705 1,495 Trọng lượng toàn bộ của khối lượng treo 5795 KG Khoảng cách giữa hai nhíp b2 m 0,850 0,895 (m2) 2215 3580 Khoảng cách từ trọng tâm tới cầu trước a m 2,0 4230 Trọng lượng bản thân M2 KG Khoảng cách từ trọng tâm ñến cầu sau b mm 2,058 2130 2100 Chiều dài cơ sở L mm 4085 875 Trọng lượng phần không treo (m1) KG 3.2.2. Tính toán với hàm kích thích dạng ngẫu nhiên 355 520 3.2.2.1. Tính toán dao ñộng dọc khi vận tốc V=40 Km/h, không tải a. Hàm kích thích lên các cầu:
17 18 3.2.2.6. Tính toán dao ñộng ngang khi vận tốc V=80 Km/h 3.2.3. Tính toán hàm kích thích dạng ñiều hòa 3.2.3.1. Tính toán dao ñộng khi vận tốc V=40 Km/h Hình 3.4- Hàm kích thích lên các cầu khi V=40Km/h b. Gia tốc và trọng số gia tốc: Hình 3.16- Gia tốc dao ñộng dọc của ô tô khi V=40 Km/h Hình 3.5- Gia tốc dao ñộng dọc của ô tô khi ñi với V=40 Km/h 3.2.2.2. Tính toán dao ñộng ngang khi vận tốc V=40 Km/h Hình 3.17 - Gia tốc dao ñộng ngang của ô tô khi V=40 Km/h – không tải 3.2.3.2. Tính toán dao ñộng khi vận tốc V=60 Km/h 3.2.3.3. Tính toán dao ñộng khi vận tốc V=80 Km/h Hình 3.6 - Gia tốc dao ñộng ngang của ô tô khi V=40 Km/h 3.2.3.4. Tính toán dao ñộng khi thay ñổi các thông số của mặt ñường - không tải a. Gia tốc và bình phương trung bình gia tốc theo phương dọc, 3.2.2.3. Tính toán dao ñộng dọc khi vận tốc V=60 Km/h q0=0,035m: 3.2.2.4. Tính toán dao ñộng ngang khi vận tốc V=60 Km/h 3.2.2.5. Tính toán dao ñộng dọc khi vận tốc V=80 Km/h
19 20 3.2.4. Kết quả tính toán dao ñộng của ô tô Hyundai Count Bảng 3.2- Kết quả tính toán với hàm kích thích dạng ngẫu nhiên BÌNH PHƯƠNG BÌNH PHƯƠNG TRUNG BÌNH TRUNG BÌNH CỦA GIA TỐC NGANG (m/s2) Vận CỦA GIA TỐC tốc thử DỌC (m/s2) (Km/h) Không tải 100% tải Không 100% Cầu Cầu Cầu Cầu tải tải trước sau trước sau 40 0,741 0,522 0,638 0,687 0,580 0,190 60 1,072 0,830 0,890 0,947 0,911 0,306 Hình 3.25 - Gia tốc dao ñộng dọc của ô tô khi V=80Km/h. 80 1,580 1,024 1,206 1,310 1,161 0,373 không tải - q0=0.035m. Bảng 3.3- Kết quả tính toán với hàm kích thích dạng ñiều hòa 3.2.3.5. Đặc tính biên ñộ tần số BÌNH PHƯƠNG BÌNH PHƯƠNG TRUNG BÌNH TRUNG BÌNH CỦA GIA TỐC NGANG (m/s2) Vận tốc CỦA GIA TỐC thử DỌC (m/s2) (Km/h) Không tải 100% tải Không 100% Cầu Cầu Cầu Cầu tải tải trước sau trước sau 40 0,831 0,495 0,135 0,203 0,109 0,104 60 0,974 0,579 0,297 0,448 0,241 0,229 80 1,196 0,711 0,511 0,771 0,415 0,395 Bảng 3.4- Kết quả tính toán khi thay ñổi thông số mặt ñường - V=80Km/h, theo phương dọc. Bước BÌNH PHƯƠNG TRUNG BÌNH CỦA GIA TỐC Hình 3.30 - Đặc tính biên ñộ tần số chuyển dịch bánh, thân sóng (m/s2) xe và gia tốc thân xe của cầu trước và sau - không tải. S (m) Khi không tải Khi 100% tải Chiều cao mấp mô q0 (m) Chiều cao mấp mô q0 (m) 0,035 0,045 0,035 0,045 S=4 3,627 4,663 2,153 2,768 S=6 2,094 2,692 1,244 1,600 S=8 1,788 2,300 1,060 1,363
21 22 Bảng 3.5- Kết quả tính toán khi thay ñổi thông số mặt ñường - V=80Km/h, theo phương ngang BÌNH PHƯƠNG TRUNG BÌNH CỦA GIA TỐC Bước (m/s2) sóng S(m) Khi 100% tải với qL = 0,025m; qP = 0,035m Cấu trước Cầu sau Hình 4.3- Đặc tính tần số biên ñộ của gia tốc thân xe S=4m 0,85 0,810 ứng với các giá trị treo khác nhau. S=8m 0,241 0,270 4.2.3. Độ cứng nhíp trước và nhíp sau Giả sử khi xét ñặc tính biên ñộ ñược xây dựng với các giá trị ñộ Chương 4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO cứng khác nhau của nhíp là: 50; 100; 150; 200; 250 kN/m, khi xe ĐỘ ÊM DỊU 100% tải chạy ở 60Km/h. Từ các ñường ở hình 4.5 thể hiện khi giảm 4.1. Đánh giá kết quả ñộ cứng của nhíp sẽ cải thiện ñược ñộ êm dịu cho xe, trước hết là Theo kết quả tính toán dao ñộng của ô tô Hyundai County khi thử giảm ñược biên ñộ chuyển dịch thân xe ở vùng cộng hưởng tần số trên ñoạn ñường có mấp mô ño ñạt thực tế [5] và mặt ñường có dạng thấp, vùng cộng hưởng sẽ chuyển về phía tần số thấp hơn (hình 4.6). ñiều hòa (S = 6m, q0 = 0,02m, qL=0,03m, qP=0,02m) với các chế ñộ Do vậy mà hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra ở ñường có mấp mô không tải, ñầy tải và tốc ñộ V= 40; 60; 80Km/h, so với chỉ tiêu lớn. ar .m.s = Z&&c < 2, 5(m.s −2 ); ar.m.s = Y&&c < 0, 7(m.s −2 ) ta thấy: Ô tô Huyndai County ñảm bảo tính êm dịu khi chạy trên ñường tham khảo khi xét theo phương dọc thân xe (0Z). Xét theo phương ngang thân xe (0Y) kết quả cho thấy xe không ñảm bảo tính êm dịu khi ñi với vận tốc cao V≥ 80Km/h và nhất là khi mấp mô biên dạng ñường có bước sóng ngắn: S≤4m , q0 ≥ 0,045m. 4.2. Giải pháp nâng cao ñộ êm dịu 4.2.1. Các thông số ảnh hưởng ñến ñộ êm dịu 4.2.2. Sự thay ñổi về trọng tâm Hình 4.6 - Đặc tính tần số biên ñộ khi ñộ cứng Trên hình 4.3 các ñường từ 1÷5 tương ứng với các giá trị khác của nhíp khác nhau nhau của khối lượng treo (m2s) khi cho cho các giá trị của εy = 5; 4; 3; 2; 1. Từ các ñặc tính ta thấy khi giảm khối lượng treo, vùng cộng 4.2.4. Thay ñổi ñộ cứng lốp trước và lốp sau hưởng tần số thấp chuyển về phía giá trị lớn hơn, ñồng thời giá trị 4.2.5. Ảnh hưởng của ñộ cản giảm chấn cực ñại của chuyển dịch và khoảng tần số cộng hưởng tăng lên. 4.3. Tính kiểm tra lại ñộ êm dịu khi thay ñổi thông số kết cấu của ô tô.
23 24 4.3.1. Tính chọn lại các thông số của hệ thống treo Bảng 4.1- Kết quả dao ñộng của ô tô trước và sau thay ñổi Trên cơ sở ñã phân tích ta có thể chọn lại các thông số kết cấu của hệ thống treo như sau: Bước BÌNH PHƯƠNG TRUNG BÌNH CỦA GIA TỐC - Hệ số dập tắt dao ñộng: ψ0 = 0,25→K2t = 2294Ns/m; sóng (m/s2) K2s =3508Ns/m S (m) Thông số nguyên thủy Thông số thay ñổi - Độ cứng của lốp: C1t = 480000N/m Chiều cao mấp mô q0 Chiều cao mấp mô q0 C2s =2*C2t=960000N/m (m) (m) - Độ cứng của nhíp: C2t =120000N/m 0,035 0,045 0,035 0,045 C2s=C2t=110000N/m S=4 2,153 2,768 1,93 2,481 - Hệ số phân bố khối lượng εy: S=6 1,244 1,600 1,096 1,409 + Cầu sau: m2s=3665N/m → εysau= 2,3. S=8 1,060 1,363 0,960 1,234 + Cầu trước: m2t=5795 - 3634=2130N/m→εytruoc=1,2. 4.3.2. Tính toán kiểm tra dao ñộng của xe Hyundai County khi thay ñổi các thông số của hệ thống treo 4.3.2.1. Gia tốc và trọng số gia tốc theo phương dọc khi q0=0,045m. Hình 3.16 - Gia tốc dao ñộng dọc của ô tô khi V=80 Km/h. 4.3.2.2. Đặc tính biên ñộ tần số Sau khi tính lại dao ñộng của ô tô Hyundai County ta thấy các giá trị về gia tốc và bình phương trung bình gia tốc ñược cải thiện hơn, ñạt ñược yêu cầu về ñộ êm dịu hơn so với ô tô nguyên thủy. Các ñặc tính biên ñộ tần số của chuyển dịch thân xe, bánh xe và gia tốc thân xe chuyển dịch về phía có tần số nhỏ hơn.
25 26 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Với các kết quả thu ñược trong luận văn ñã thể hiện một cách cơ bản tác ñộng qua lại trong mối quan hệ ñộng học “Đường - Xe - 1. Kết luận Người”. Luận văn ñã xây dựng ñược mô hình phẳng tính toán dao ñộng 2. Hướng phát triển của ñề tài của ô tô khách 29 chỗ ngồi Hyundai County theo hai phương dọc và Do thời gian có hạn và giới hạn về nội dung của ñề tài nên tác giả ngang, qua ñó cho phép xác ñịnh ñược các thông số ñặc trưng của chỉ nghiên cứu phần dao ñộng của ô tô khách trong mặt phẳng dọc và quá trình dao ñộng của ô tô ñó là: ngang, vì vậy vẫn còn tồn tại nhiều vấn ñề chưa giải quyết ñược như: - Sự chuyển dịch của phần treo và phần không treo ô tô. - Thực nghiệm thực tế kiểm chứng mô hình dao ñộng ñối với ô - Vận tốc chuyển dịch của phần treo và phần không treo ô tô. tô tham khảo. - Gia tốc chuyển dịch của phần treo và phần không treo ô tô. - Chương trình tính toán chưa ñược viết dưới dạng Gui Các thông số này là cơ sở dùng ñể ñánh giá tính êm dịu của ô tô (Graphics User Interface). tham khảo trong quá trình chuyển ñộng trên ñiều kiện ñường nào ñó. - Để tăng ñộ chính xác, ta có thể tiếp tục khảo sát và xây dựng Đề tài xây dựng chương trình cho phép tính toán dao ñộng ô tô bài toán cho trên máy vi tính bằng phần mềm MATLAB. Điều này làm giảm thời mô hình 3D, tăng số bậc tự do, tách riêng phần dao ñộng người – xe gian và tăng tốc ñộ tính toán và ñộ chính xác khi tính toán thiết kế và ghế ngồi. cũng như khi tính toán kiểm nghiệm dao ñộng của các ô tô. Cụ thể, - Ảnh hưởng của rung ñộng do ñộng cơ lắp trên ô tô tới ñộ êm luận văn ñã tính toán, kiểm nghiệm ñộ êm dịu của ô tô Hyundai dịu. County 29 chỗ ngồi với mấp mô mặt ñường dạng ngẫu nhiên ñược ño Qua ñây tác giả ñưa ra một số ñề xuất nêu trên cho hướng nghiên thực tế trên quốc lộ 1A ñoạn Hà Nội – Lạng Sơn và mấp mô mặt cứu tiếp tục của ñề tài nhằm hoàn thiện hơn nữa việc tính toán kiểm ñường giả thuyết có dạng ñiều hòa. Qua ñó, chỉ ra rằng ô tô khảo sát nghiệm, thiết kế các loại hệ thống treo lắp ñặt trên các loại ô tô sản ñảm bảo về ñộ êm dịu chuyển ñộng khi hoạt ñộng trong ñiều kiện xuất trong nước cũng như phù hợp với ñiều kiện giao thông ở Việt loại ñường này nhưng không ñảm bảo ñộ êm dịu khi ñi trên ñường có Nam. mấp mô với bước sóng ngắn tương ñương nhỏ hơn 4m, q0>0,04m (ở chế ñộ V>60Km/h- không tải và V>80Km/h- ñầy tải). Ngoài ra luận văn còn ñưa ra khoảng vận tốc chạy của ô tô thường xảy ra cộng hưởng như: Khi ñầy tải với S=6m thì V= 38÷45Km/h, khi không tải S=6m thì V=42÷47Km/h. Luận văn cũng ñã chứng minh ñược và minh họa rất rõ bằng ñồ thị về ảnh hưởng của các thông số kết cấu như: ñộ cứng hệ thống treo, ñộ cứng lốp, ñộ cứng của giảm chấn ñến ñộ êm dịu chuyển ñộng của ô tô thông qua ñặc tính tần số biên ñộ. Đó là cơ sở cho việc có thể tính toán, cải tạo lại kết cấu hệ thống treo nhằm thỏa mãn các chỉ tiêu về ñộ êm dịu và an toàn chuyển ñộng của ô tô phù hợp với ñiều kiện sử dụng.